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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 PALABRAS DEL AUTOR Bastante tiempo ha transcurrido desde que se publicara la segunda edición de este libro, muchas cosas han sucedido en el país durante ese tiempo y más de alguna de ellas ha afectado en una u otro forma el desenvolvimiento de la actividad profesional en el área eléctrica en general y en el área de proyectos y ejecución de instalaciones de consumo en particular. Sería de desear que aquellos sucesos hubiese ido en beneficio de la actividad, pero a juicio del autor el balance general arroja un saldo un tanto intranquilizante y en algunos ítemes, desolador. Una sustancial modificación de la legislación que regula el accionar del área eléctrica se produjo entre los años 1981 y 1983 y entre las medidas adoptadas se encuentra aquella que nos otorga a los profesionales un aparente grado de "mayoría de edad" dado que ya no dependemos de la tutela, que parecía tan poco grata, de la ex Superintendencia de Servicios Eléctricos. Somos ahora responsables solo ante nosotros mismos por lo que hacemos, salvo que azar determine, en un juego de computación, que nuestro trabajo sea revisado por la nueva Superintendencia de Energía y Combustible. La implantación de esta modalidad se originó en una extraña confusión de conceptos, en el momento en que alguien planteó que en un país desarrollado como EE.UU., el cual deberíamos tomar como modelo, no existía un organismo equivalente a la ex Superintendencia y de allí, sin más, se extrapoló la conclusión de que el control directo, uno a uno, sobre proyectos e instalaciones era innecesario. No es del caso profundizar acá en la falacia del análisis conceptual indicado, porque si bien es cierto la primera parte de la afirmación es verdadera, en razón a la organización político administrativo de EE.UU. sustancialmente diferente a la nuestra, la conclusión que de este hecho se extrae no puede ser más torpe, porque la función de control que finalmente fue reducida a su más mínima expresión, en el país del norte es ejercida con un acentuado rigor por más de un organismo sea ellos de carácter privado, municipal o estadual. En el caso de las instalaciones interiores p.e. este control lo ejercen, en la casi totalidad de los Estados, Municipalidades, Bomberos y Compañías Aseguradoras, superponiendo en lo más de los casos su accionar, sin que nadie se moleste por ello. Otra importantísima función, que si bien es cierto en el papel es posible seguir desarrollando, al no existir un ente jurídico específico que se encargue de ellos prácticamente ha dejado de cumplirse, es la de Normalización, en el área eléctrica desde luego. Al quitársela a la Superintendencia esta facultad que tenía en la antigua ley, al derogar el DS 1270 de 1971 que la regulaba y al no definirse un encargado específico de este trabajo, puesto que la nueva ley menciona en forma genérica que es el Ministerio de Economía el poseedor de esta facultad, en el hecho la Normalización en este campo ha desaparecido. Es más, al hacerse todos estos movimientos jurídicos, sólo se dio nueva vida legal a la ex norma NSEG 4 En. 7, bautizándola como la Nch 4 Elec 84 y considerando que la nueva ley derogó toda la legislación relacionada con la antigua ley de Servicio Eléctricos, debería entenderse que normas como la NSEG 20 En 78. la NSEG 5 En 71, la NSEG 6 En 71, NSEG 8 En 75, entre otras que regulan materias tan importantes como la construcción de subestaciones interiores, instalaciones i,@e corrientes fuertes, cruces y paralelismo, tensiones normales, han perdido su vigencia legal y si se siguen respetando es sólo porque son necesarias y los profesionales han tenido el suficiente sentido común como para no abandonar su aplicación. 11 Sin embargo, reiterando lo que en otras oportunidades se ha manifestado, una norma es un ente dinámico que debe estar adecuando su articulado en forma permanente, de modo de no ser sobrepasada por los avances tecnológicos y el sólo respeto de los principios establecidos, por bien intencionado que éste sea, no garantiza soluciones futuras que sean técnicamente aceptables y el vacío que este "descuido" de las autoridades respectivas debe ser corregido a la mayor brevedad, en aras de mantener un desarrollo armónico de esta actividad profesional. No estaba dentro de los planes del autor el lanzar una tercera edicion; "Introduccion" parecía una etapa superada y si de escribir se trataba parecía más conveniente buscar nuevos tópicos. A pesar de esto, por una parte debido a la constante solicitud de los interesados que en todo este tiempo no han dejado de inquirir por el texto y por otro lado el ver desaparecer del campo profesional los importantes hitos referenciales citados más arriba, los que estima insustituibles, lo han llevado a preparar esta tercera edición a la cual se ha agregado nuevo material informativo, como es el caso de la Instalación de Grupos Electrogenos y Análisis Tarifários , por ejemplo y se ha profundizado en el análisis de temas específicos como protecciones, iluminación, mallas de tierra. Le ha parecido también conveniente al autor hacer una breve reseña histórica del desarrollo del área eléctrica en el país, en la cual se podrá apreciar que no es ésta la primera vez que se ha presentado en nuestro medio una situación como la descrita y, algo que puede despertar un tanto el optimismo, errores como los BREVE RESEÑA HISTORICA La noche del 18 de Septiembre 1882, los santiaguinos pudieron observar asombrados un anticipo de lo que el nuevo siglo, que se avecinaba entre promisorio y amenazante, les ofrecería: la fachada del edificio de la Compañía Edison estaba iluminada por 200 de las maravillosas lámparas que apenas tres años antes había perfeccionado el inventor norteamericano. Meses más tarde, el 20 de Febrero de 1883, se instalaban los dos primeros faroles de alumbrado público eléctrico que conoció el país, en los costados de la Plaza de Armas, llamada por este entonces Plaza de la Independencia. El diario El Ferrocarril comentaba el hecho en los siguientes términos: "La Empresa (la Compañia Edison) ha obtenido el permiso de la Ilustre Municipalidad para colocar en la Plaza de Independencia dos faroles de cinco luces, equivalente cada una a treinta y dos velas de composición'. Agregaba más adelante: "Uno de los faroles está ubicado frente al Portal McCIure, en medio de los faroles a gas y el otro frente al Portal Fernández Concha. Hoy día se inició la colocación de los alambres de cobre envueltos en tubos de plomo y dentro de ocho a diez días la luz de Edison alumbrará nuestra Plaza principal. En el caso que a la Municipalidad le agrade la luz se colocarán otros dos faroles, al lado de la Catedral uno, frente al Correo el otro; entonces se firmará un contrato en que se estipulará que el pago de dicho alumbrado será de cuenta de la Municipalidad". 12 El mismo diario, días más tarde en su edición del 1' de Marzo, comentaba que esa noche se alumbrarían según el sistema de Edison algunas de las tiendas del Portal Fernández Concha, destacando en uno de sus párrafos que: "Son muchos los dueños de negocios que se interesan en instalar el nuevo alumbrado, pero ello no es posible por no contarse con trabajadores competentes para tender los alambrados y además el motor que produce la energía apenas da abasto para dos mil luces". Se trataba de un generador de 10 kW, movido por un motor de vapor alimentado por una caldera calentada con leña, puede apreciarse de esto que las ampolletas empleadas alcanzaban la increíble potencia de 5 kW cada una. De este modo el problema eléctrico había quedado planteado en toda su extensión en nuestro país, sus aspectos más relevantes fueron, como acotaba el comentarista, la insuficiencia del sistema para satisfacer la demanda yla carencia de especialistas que pudieran resolver los problemas originados en las instalaciones. De paso una disgresión, estando a más de cien años de los hechos comentados y ya en las puertas del siglo XXI, pareciera no haberse presentado aún un acontecimiento-manteniendo las adecuadas proporciones - que afecte tanto la vida del hombre común de nuestro país como aquel humilde encendido de unas cuantas lámparas incandescentes; pudiera ser que el uso computador personal, el cual cada día es más poderoso, llegue a ser el equivalente de aquel suceso; sin embargo, no parece aún tan claro que aquel pueda participar en forma tan cotidiana como lo ha hecho la energía eléctrica en la vida cada uno de nosotros. La subsecuente problemática originada en aquellos días de fines del siglo pasado fue creciendo en tal forma y velocidad que no pudo ser en modo alguno prevista por aquellos que la iniciaron. Los impactos económicos, sociales y técnicos que se provocaron fueron de tal modo incisivos que requirieron de una adecuación del modo de pensar nacional y, si bien es cierto según puede apreciarse en un estudio histórico del proceso - la respuesta política administrativa no fue todo ágil y oportuna que hubiera sido deseable, debe anotarse como punto a favor que fue nuestro país el primero en Latinoamérica que contó con un cuerpo legal para regular estas materias. Volviendo al desarrollo de aquel incipiente sistema eléctrico, este fue creciendo en forma desordenada como una serie de instalaciones independientes alimentadas por sus propias fuentes de energía en la medida en que los comerciantes o las grandes fortunas de la época se interesaron en contar con este adelanto; es así que puede anotarse como dato anecdótico que la primera residencia particular que contó con energía y un ascensor eléctrico entre su primer y segundo piso fue el ya entonces famosos Palacio Cousiño. Entretanto la tecnología de uso de la energía eléctrica progresaba aceleradamente, viéndose que ella era una excelente solución al problema del transporte urbano, el cual empezaba a insinuarse como serio, los tranvías eléctricos empezaron a desplazar con grandes ventajas a los llamados tranvías de sangre, los cuales eran arrastrados por caballos. La presión pública que demandaba contar con estos adelantos obligó a la Municipalidad de Santiago a llamar, el año 1896, a propuesta pública para la instalación de un sistema de 13 alumbrado público y particular y la implementación de un sistema de transportes urbanos servido por energía eléctrica. El 13 de Enero de 1897 el acuerdo Municipal sobre la propuesta favoreció a la firma londinense Parrish Bros., quienes, el 5 de Septiembre del mismo año firmaron contrato con la Municipalidad en el cual se les entregaba la concesión de explotación de la mencionadas instalaciones y se les otorgaban las autorizaciones respectivas para el tendido de vías férreas y líneas eléctricas. Durante el transcurso del mismo año la mencionada empresa inició la construcción de la Central Mapocho, ubicada en la esquina de las actuales calles Mapocho y Almirante Barroso; esta central fue puesta en servicio el 1' de Junio de 1890 con tres unidades generadores Franco-Tossi de 676 kW cada una, con una tensión de 460/550 Volts, en corriente continua. Esta central térmica sufrió sucesivas ampliaciones entre esa fecha y 1924, a fin de satisfacer la demanda siempre creciente y prestó sus servicios hasta fines de la década del 50, siendo desmantelada en 1963. Pese a lo dicho, por diversas razones, la firma Parrish 'no llegó a usufructuar de sus inversiones y transfirió su contrato, por escritura pública del 5 de Enero de 1899, a la Chilean Electric Tranway and Lighting Limited S.A., también con domicilio en Londres y formada por inversionistas ingleses y alemanes. En forma paralela otras ciudades y localidades del país habían mostrado interés en participar de las bondades de este avance técnico y es así que en 1899 se forma la Compañía Eléctrica de San Felipe y casi simultáneamente con la inauguración de la Central Mapocho se inaugura en Valparaíso la Central Aldunate con dos unidades de Corriente Continua; de esta manera se ve al país entrando ' en las postrimerías del siglo pasado, de lleno en la era de la electrificación. Con los inicios del nuevo siglo, aunque el entusiasmo y el empuje desarrollado siguen siendo crecientes, empiezan a manifestarse con claridad los problemas que trae consigo la explotación de un sistema eléctrico: una serie de accidentes en los cuales, si bien es cierto sólo habían muerto caballos, atemorizaban a la ciudadanía por lo fulminante que puede ser el efecto de la electricidad sobre un ser vivo. Por otra parte, las autoridades edilicias y gubernamentales empezaron a ser asediadas constantemente por quienes reclamaban por invasión o destrozos de propiedad privada, provocados por el personal de las Empresas Eléctricas que tendían sus cables de distribución apoyándose sobre fachadas, chimeneas o techos de las mansiones. El 13 de Enero de 1897 el acuerdo Municipal sobre la propuesta favoreció a la firma londinense Parrish Bros., quienes, el 5 de Septiembre del mismo año firmaron contrato con la Municipalidad en el cual se les entregaba la concesión de explotación de la mencionadas instalaciones y se les otorgaban las autorizaciones respectivas para el tendido de vías férreas y líneas eléctricas. Durante el transcurso del mismo año la mencionada empresa inició la construcción de la Central Mapocho, ubicada en la esquina de las actuales calles Mapocho y Almirante Barroso; esta central fue puesta en servicio el 1' de Junio de 1890 con tres unidades generadores Franco-Tossi de 676 kW cada una, con una tensión de 460/550 Volts, en corriente continua. Frente a estas dificultades hubo quienes tuvieron la osadía de proponer el uso de postes de apoyo para el tendido de esos cables, idea que fue rechazada airadamente por 14 una gran mayoría de la ciudadanía, al considerarla atentatoria contra el desarrollo urbano armónico. No paraban ahí los problemas; la prensa informaba sobre una serie de pleitos que las empresas de distribución interponían en contra de los municipios los cuales, tradicionalmente pobres, no cancelaban oportunamente los consumos de alumbrado público. Además estos mismos municipios tampoco tenían un criterio común en cuanto a la forma de otorgar concesiones y las autorizaciones de tendidos de líneas para la explotación de un servicio eléctrico, de modo que a menudo se producían litigios por el establecimiento de servidumbres en los que se veían involucrados los municipios, las empresas y particulares; eran aquellos los dolores del parto de un gigante que estaba naciendo. Las dificultades alcanzaron un grado tal que amenazaban con detener el desarrollo del proceso, además de provocar un malestar permanente en os habitantes de las ciudades afectadas; esto mueve al Presidente de la República, don Germán Riesco, a presentar, el año 1901, en un mensaje dirigido al Congreso, un proyecto de ley que regularía toda la actividad relacionada con la energía eléctrica. Casi cuatro años es debatido este proyecto entre el Senado y la Cámara de Diputados y pese a lo largo del plazo el debate adquiere por momentos una superficialidad abismante; se sustentan opiniones livianas, se citan como opiniones autorizadas a personas o entidades con marcados intereses en determinados aspectos del problema o, finalmente, se desestima su discusión por considerarlo un tema de importancia muy secundaria. En todas estas idas y venidas de la Cámara del Senado el proyecto crece, se encoge, cambia totalmente de orientación o vuelve a su idea matriz, es que en su concepción hay un toque de osadía poco común, inmerso como estaba el país en régimen parlamentario a ultranza, el proyecto original centralizaba exclusivamenteen la persona del Presidente de la República el manejo de la totalidad del problema eléctrico y eso era mucho más de lo que muchos parlamentarios y parlamentaristas eran capaces de soportar. Se llega a fines de Diciembre de 1903, la prensa informa al público que Santiago volverá a ser una ciudad oscura. Agotadas las conversaciones y no habiendo prosperado los intentos legales de arreglo, la Municipalidad comunica la imposibilidad de cancelar su deuda de trescientos mil pesos de 18 peniques, contraída con la Chilean Electric y ésta, desde sus oficinas en Londres, envía un cable notificando que a contar de las cero horas del primero de Enero siguiente no encendería el alumbrado público hasta que no le se cancelara la totalidad de la deuda en cuestión. Esta situación provoca airadas reacciones en todos los sectores ciudadanos, se escuchan diversas voces emitiendo todo tipo de opiniones. En los últimos días del año, en sesión extraordinaria, el Congreso autoriza a entregarle al Municipio la cantidad necesaria, tomándola de fondos generales de la nación y permitiéndole salir así de su incómoda situación. Entre las discusiones sobre este tema se recuerda la urgencia de despachar el proyecto de Ley sobre Servicios Eléctricos, pero como esta es materia de la legislatura ordinaria se deberá esperar la apertura del ciclo legislativo para tratarlo, lo que sucederá bien avanzado el año que se inicia. 15 En sus últimas etapas, no habiendo acuerdo en la redacción definitiva del proyecto entre ambas Cámaras, este se envía a comisiones y le corresponde al entonces Senador y más tarde Presidente, Don Pedro Montt, entregar al Congreso el texto que finalmente fue aprobado como ley, bajo el numero 1665, el 4 de Agosto de 1904; este texto, que difería muy poco del mensaje original, en una transcripción fiel y con la ortografía de la época decía. LEI Num 1665. - Por cuanto el Congreso Nacional ha dado su aprobación al siguiente: Proyecto de LEI: Artículo Iro. - La concesión de permisos para la instalación de empresas eléctricas destinadas al servicio público, i la autorización para ocupar bienes nacionales o fiscales con líneas eléctricas de cualquier especie corresponderá al Presidente de la República. A la misma autoridad corresponderá la vijílancía de las empresas i líneas eléctricas en lo que respecta a las condiciones de seguridad que deban ofrecer su instalación í funcionamiento. Articulo 2do.~ Los permisos para instalaciones eléctricas podrán otorgarse por un plazo de veinte años 1 para instalaciones eléctricas aéreas no podrán exceder de diez años. Articulo 3ro.- En las ciudades de Santiago y Valparaiso i en las demás ciudades en que hubiere tranvías eléctricos, líneas eléctricas de teléfonos, de alumbrado i demás que tengan por objeto la distribución de fuerza o energía eléctrica, se canalizarán subterráneamente dentro del recinto que fije el Presidente de la República. La canalización de las líneas aéreas existentes se efectuará dentro del término de cuatro años. Se exceptúan de esta disposiciónlas líneas destinadas exclusivamente al servicio de tranvías. Artículo 4to.- Dentro del plazo de seis meses contados desde la fecha de promulgación de esta le¡, las empresas de tranvías eléctricas colocarán en todos los carros que empleen para el tráfico, trompas o rejas salvavidas, conforme a las indicaciones que al respecto se prescriban en los reglamentos a que se refiere el Articulo siguiente. Artículo 5to El Presidente de la República dictará reglamentos en que se determinen las condiciones a que deban sujetarse la instalación i funcionamiento de los Servicios Eléctricos a que la presente le¡ se refiere. Ipor cuanto, oído el Consejo de Estado, he tenido a bien aprobarlo i sancionarlo, por tanto promúlguese i llevase a efecto como lei de la República. Santiago 4 de Agosto de 1904 - JERMAN RIESCO - M.E. Ballesteros. A través del texto de esta ley y del texto de su Reglamento, dictado el 14 de Diciembre del mismo año, se transparenta la preocupación primordial del legislador por un aspecto del problema que en el transcurso del tiempo ha ido mostrando su fundamental importancia, la seguridad de las personas. 16 El citado Reglamento fue la consecuencia lógica de la necesidad de definir en detalle las atribuciones que se le entregaban al Presidente de la República, así como la de crear un organismo asesor del mandatario que le informara y orientara en los diversos aspectos que afectaran sus decisiones. A lo largo de sus seis primeros títulos regulaba materias técnicas que decían relación con estaciones generadores, tendido de líneas, aspectos de seguridad en los sistemas de tranvías, líneas telegráficas, telefónicas e instalaciones interiores; en su título séptimo se daba vida al primer organismo contralor técnico que conoció el país, la Inspección Técnica de Empresas e Instalaciones Eléctricas, antepasado de la actual Superintendencia de Energía y Combustibles - SEC. La vida de este organismo, de innegable influencia en el desarrollo del sector eléctrico, ha sido controvertida y accidentada; desde su nacimiento hasta el recién pasado 85º cumpleaños ha sufrido doce importantes cambios en su orientación, a los que habría que sumar un sinnúmero de modificaciones menores en su accionar. Movida por los avatares de la política contingente, la presión de los intereses, la simple adecuación a una distinta etapa de desarrollo o la adaptación a los adelantos de la técnica y la tecnología, su vida institucional ha conocido de alzas y bajas. A pesar de ello su presencia en más de una oportunidad ha aportado un innegable factor de equilibrio y orden en el crecimiento de la actividad eléctrica, no abandonando jamás aquella idea matriz de preocuparse por la seguridad. A no dudarlo la Superintendencia, con todas sus deficiencias propias y las que en más de una oportunidad se le han querido achacar, ha cumplido un rol de primera importancia en la evolución del crecimiento eléctrico nacional. Uno de los puntos más notables de la vida de este servicio se produce el año 1931 en que se dicta la que se conoce como primera ley de Servicio Eléctricos, mediante el DFL Nro 244, pese a que para llegar a ella la ley original, la 1.665, ha sufrido dos modificaciones en 1924, ha sido derogada en 1925 y reemplazada por el DL 252, dictado por una junta militar de la época, el cual a su vez es modificado en 1927 mediante el DFL 700, significando cada una de estas modificaciones la reestructuración del organismo, cambio de nombre, variaciones jerárquicas o cambio de dependencia, puesto que desde el Ministerio de Interior que la cobijó en su nacimiento, se paseo por diversas reparticiones del Ministerio de Obras Públicas, siendo en su momento más bajo dependiente de la Oficina de Ferrocarriles Particulares, hoy desaparecida, para volver en 1931 al Ministerio del Interior en donde se mantiene, primero con el nombre de Dirección de Servicios Eléctricos y de Gas, hasta 1969 y luego con el de Superintendencia de Servicios Eléctricos de Gas y de Telecomunicaciones hasta 1982, no sin antes perder la tuición sobre el área de Telecomunicaciones la cual es ascendida a la categoría de Subsecretaría del Ministerio de Transportes y Telecomunicaciones, el año 1977, mediante el DL 1762 de ese año. El año 1982 pasa la Superintendencia a un extraño estado de hibernación jurídica, puesto que el DFL 1 de ese año traspasa todas sus atribuciones al Ministerio de Economía sin que este texto legal se mencione su existencia; en el hecho el organismo mantiene su existencia física, existen sus funcionarios, existen sus edificios pero no existen atribuciones ni destino para ellos. Esta extraña situación jurídica se mantiene hasta 1985 en que la ley 18.410 viene a terminar con esta indefinición; los porfiados hechos se imponen, pese a los muchosargumentos que se han dado en contrario, resucita esta vez como la Superintendencia de Energía y Combustibles, flamante dependencia del ministerio de Economía Fomento y Reconstrucción. Pese a esto ha perdido en el camino parte importante de sus atribuciones, no tiene ya ingerencia alguna en la fijación de tarifas y ha perdido la 17 facultad de dictar normas, por ejemplo, significando esto último que el impulso a la normalización en el área eléctrica que partió en 1969 y tuvo su máximo desarrollo entre los años 1971 y 1979 esté a la fecha virtualmente paralizado. Mientras desde el punto de vista político administrativo se trataba de perfeccionar el control del proceso de electrificación, concordante con lo azaroso de esa búsqueda, éste avanzaba dificultosa y desordenadamente, impulsado por iniciativas privadas no siempre coherentes en sus objetivos, lo que originaba la aparición, desaparición, absorción o traspaso de diversas empresas eléctricas. Es así como la ya mencionada Chilean Electric se le suman la Compañía General de Electricidad Industrial, CGEI, en 1905 y la Compañía Nacional de Fuerza eléctrica, CONAFE, en 1919 En 1921, con los aportes de la Chilean Electric y la CONAFE se funda la Compañía Chilena de Electricidad y entre los años 1929 y 1931 entra en el ambiente la American Foreing Power Co., quién toma el control de una serie de Empresas de distribución en las provincias de Santiago, Valparaíso y Aconcagua y las agrupa bajo el nombre de la ya existente Compañía Chilena de Electricidad, para finalmente, con la razón social de South American Foreign Power Co., logra obtener del gobierno de la época la firma de un contrato - ley que otorgaba a esta Empresa una concesión por 90 años. Este contrato fue el resultado del conocido como convenio Ross~Calder y que significaba para la South American un régimen de excepción por cuanto quedaba fuera del campo de aplicación de la ley de Servicios Eléctricos. Todos estos ajuste, aún significando avances de importancia tenían al país aún lejos de alcanzar la plena satisfacción de sus necesidades energéticas; es así que a fines de 1930 se tenía una potencia instalada en todo el territorio nacional de 302 MW, de los cuales el 53% correspondía a servicios privados, básicamente constituido por la gran minería del cobre y del salitre, cuya explotación estaba por esos entonces en manos de empresas extranjeras. El Servicio público estaba preponderantemente en manos de la Compañía Chilena de Electricidad. A fines de 1940 el panorama en lugar de mejorar se podía considerar peor porque , a pesar de haber aumentado la potencia instalada a 487 MW, más del 60% correspondía a servicio privado, lo cual se traducía en continuos racionamientos en el servicio público. Sin embargo, la situación empezó a cambiar sustancialmente con la creación de CORFO, en 1939. La formulación del plan nacional de Electrificación, desarrollado sobre la base de un estudio presentado al gobierno por el Instituto de Ingenieros de Chile y la creación en 1942 del Departamento de Energía y Combustibles de CORFO, el cual dio origen en 1944 a ENDESA operaron este cambio. Es así que a fines de 1950 la potencia instalada había alcanzado a 774 MW de los cuales 390 pertenecían ahora al servicio público, vale decir se había logrado superar la barrera del 50% para este sector. Otro antecedente importante de destacar es que hasta la formulación del Plan de Electrificación la potencia generada era básicamente térmica y a fines de 1950 era fundamentalmente hidráulica, tendencia que se ha mantenido hasta la fecha. No obstante lo anotado, hasta los años considerados las tasas de crecimiento eran aún insuficientes para satisfacer las necesidades del país, por cuanto asentar una infraestructura eléctrica requiere de muy fuertes inversiones y los desequilibraos económicos producidos por la crisis mundial de 1930, seguidas por las fuertes presiones inflacionarias provocadas por la segunda guerra mundial no permitieron efectuarías. Por otra parte si bien el Estado había 18 asumido un papel protagónico en esta actividad, no podía quedar huérfano del apoyo financiero privado y éste se encontraba desalentado por la baja rentabilidad que la ley vigente a la fecha fijaba al capital, la cual resultaba insuficiente para compensar la pérdida de valor del dinero provocada por la inflación. En las circunstancias anotadas las tasas crecimiento, que en los decenios anteriores se habían empinado hasta el 6% y eran aún insuficientes, estaban alcanzando en le decenio de los 50 apenas al 3,9%. Fueron estas condiciones las que llevaron en esa oportunidad a la modificación de la ley de Servicios Eléctricos, en 1959 y a la modificación del convenio Ross-Calder el mismo año. A través de estas modificaciones se buscó incentivar la inversión privada en el sector para permitir el autofinanciamiento de las Empresas y de sus planes de expansión; además la firma del nuevo convenio entre el Estado y la South American puso término al trato discriminatorio del capital foráneo en perjuicio de los inversionistas nacionales y dio origen a CHILECTRA, la cual quedaba sometida a la aplicación de ley de Servicios Eléctricos. Todas estas medidas se tradujeron en un sustancial aumento de la potencia instalada y de las tasas de crecimiento, las que alcanzaron en la década 1960 - 1970 a 6, 5% en promedio general y un 7,2% en el sector servicio público. La potencia instalada alcanzó en tanto los 2.143 MW. El crecimiento sostenido desde entonces ha llevado al país a contar, a fines de 1988 con una potencia instalada de 4.050 MW con una producción de energía 16.880 GWh (millones de kWh), las tasas de crecimiento acumulativo de la última década ha sido del orden de 3,5% y la proporción de la potencia instalada destinada al servicio público alcanza a cifras del orden del 75%. No se considera en estas cifras, por no disponer de estadística confiables al respecto, el aporte del servicio privado en la generación durante horas de punta. En efecto, como resultado de la aplicación de las políticas tarifarias de acuerdo a la nueva ley de Servicios Eléctricos, a una parte importante de los consumidores industriales le ha resultado económicamente conveniente generar su propia energía en el período de 1 de Mayo al 30 de Septiembre de cada año entre la 18 y 23 horas de cada día, período durante el cual la energía vendida por las empresas de servicio público es de un precio considerablemente superior a la del resto del año. Según apreciaciones generales se estima que la potencia instalada en esta forma puede alcanzar a cifras del orden de 100 MW, repartidos en algunos centenares de instalaciones de potencia unitaria variable. No es claro la conveniencia para el país el resultado de la aplicación de este criterio pues, si bien es cierto es lógica la idea del cobro diferenciado en horas de punta, por una serie de razones largas de analizar pero muy justificadas, no parece tan lógica la solución a la que se ha llegado en la que casi se ha obligado a los industriales a instalar grupos electr6genos, que son equipos de importación 100%, que consumen petróleo, una proporción muy importante del cual se sabe que proviene de importación, que además consumen repuestos también 100% importados, todo lo cual significa un importante consumo de divisas a lo que además debe sumarse el hecho que al estar esta gran potencia fraccionada en una multiplicidad de pequeñas instalaciones operadas con una gran diversidad de modalidades y criterios la eficiencia media alcanzada debe ser necesariamente muy baja. Y contra todo esto no es posible argüir que es problema privado, esta carga financiera finalmente, de una u otra forma la absorbe el país. Tal vez sería conveniente, aceptando que el criterio general de la estructura tarifaria es sano, revisar los valores de cobrados por laenergía de modo de evitar la distorsión que se está señalando. 19 En el contexto descrito, con la construcción de algunas centrales térmicas sobre la base de turbinas a gas para prevenir los problemas originados en condiciones de sequía como las que periódicamente se presentan en nuestro país, con la entrada en servicio de las centrales en construcción tales como Canutillar, Alfalfal, Pehuenche y con el desarrollo de los proyectos actualmente definidos ENDESA, como lo son la Central Pangue de 400 MW hidráulica, y Huasco con 200 MW térmica a carbón, el futuro energético del país puede esperarse con tranquilidad. Vale la pena también dar un rápido vistazo al segundo rubro que en los primeros párrafos de esta reseña se destacó como parte importante del problema eléctrico, la existencia de especialista que diseñan, construyan y operan los sistemas eléctricos. En este aspecto debe hacerse una neta diferenciación en las áreas que podrían denominarse como macro-sistemas y microsistemas, pretendiendo englobar en los primeros a los sistemas de generación, transmisión y distribución de grandes potencias y en los segundos a las instalaciones de consumo de energía, las llamadas por la legislación vigente "instalaciones interiores". El desarrollo de la ingeniería de Macro-sistemas ha sido en el país de una línea evolutiva ascendente, las casas de estudios superiores han ganado en este campo, como en otros, un prestigio reconocido a nivel continental y los profesionales del áreas, colocados sobre esta base y enfrentados a una geografía extremadamente difícil han ganado una experiencia que los ubica en una primera línea. Es distinto el aspecto que ofrece el área de los microsistemas, históricamente el área de ejecución de instalaciones fue socialmente mal mirada en el país, como lo fue en sus inicios la Ingeniería, que no era vista como una profesión socialmente apreciable, se puede estimar que esto hizo que los profesionales, que fueron creándose con su desempeño un lugar notable en la sociedad, se resistieran a entrar en este campo de una importancia aparente tan secundaria y por ende menospreciado. En los inicios de la actividad a quienes le cupo enfrentar la responsabilidad de construir y operar aquella primeras instalaciones fue a maestros con escasa o ninguna formación técnica y que se fueron forjando en la dura escuela del "echando a perder se aprende", guiados, no siempre en la mejor forma, por los gringos que venían con los equipos que se importaban. Una escuela en la época se empezó a preocupar del vacío de enseñanza que se apreciaba en esta área, la vieja y desaparecida Escuela de Artes y oficios que a fines del siglo pasado, según consta en los Diarios Oficiales del momento, producía maestros especializados a razón de unos tres o cuatro al año. En 1915 esta misma escuela percibió la necesidad de avanzar un grado más en la enseñanza técnica y prohijó a la Escuela de Técnicos Industriales con un nivel académico comparable al de cualquier escuela de Ingeniería en el mundo. En sus Talleres y Laboratorios se formaron por ejemplo los primeros Despachadores de Carga cuando, en un golpe de audacia, sus profesores y alumnos de los últimos cursos, por allá por fines de la década del 30, a escondidas, pues era muy posible que nadie se hubiera atrevido a autorizarlos si avisaban de su intento, pusieron en paralelo por primera vez la central propia de la Escuela formada por tres alternadores de 100 kW y la red de Compañía Chilena de Electricidad. 20 El año 1976, sin pena ni gloria, la vieja Escuela fue asesinada por un burócrata cualquiera al cual, con toda seguridad, ni siquiera le tembló la mano al firmar al Decreto de extinción, poniendo fin a una institución tradicional más que centenaria. Hasta donde llega la información del autor, este es el único país del mundo que ha sido capaz de cometer un crimen de lesa educación semejante; el hacer desaparecer como si fuese un material desechable una Escuela cuyos egresados se han paseado por el mundo y son aun reconocidos a nivel latinoamericano, es algo que difícilmente puede caber aún en la mente más afiebrada; si sólo con un poco de imaginación y empeño esa escuela pudo haber llegado a ser el Instituto Tecnológico Nacional (¿Será aún tiempo de recuperarla?). Volviendo al quehacer profesional, la entonces Dirección General de Servicios Eléctricos, en una de sus tantas etapas, se vio forzada a crear una categoría especial de profesional, el Instalador Electricista Autorizado y por la potestad de la ley era ella quien calificaba su capacidad profesional entregándole un permiso obtenido a través de un examen. La incorporación de profesionales con formación académica a este registro fue tardía y hasta donde se ha podido seguir la pista, el primer ingeniero inscrito en estos registros fue James Carr, un norteamericano, fundador además de una de las primeras, si no la primera, fábrica de transformadores del país, todo esto en la década de los cuarenta. La dictaci6n del DFL 2 en 1959, el cual diera un fortísimo impulso a la construcción de viviendas, vino a despertar el interés de algunos profesionales universitarios por adquirir la calidad de Instaladores, pero, lamentablemente es decirlo, el interés mostrado obedeció más bien a razones comerciales que a una inquietud puramente profesional. La incorporación de nuevos profesionales a este registro siguió siendo lenta hasta el año 1975, fecha en que se empezó a producir un interés desbordante por la actividad, motivado esta vez por la crisis económica de esos años, la que obligó a los profesionales a buscar en esta actividad una fuente alternativa para entonar sus restringidos presupuestos personales. Este fenómeno se acentuó durante la crisis de 1981 y siguientes, de modo que el actual registro es preponderantemente integrado por profesionales, sumado a esto el hecho de que la actual legislación faculta a los profesionales del área para ejercer esta profesión sólo estando en posesión del título universitario. Pese a que esta situación debiera haber producido resultados beneficiosos, no puede apreciarse con claridad que haya sido as¡ dado que, en una forma simplista de analizar el problema de formación profesional, se ha pensado hasta la fecha que basta la formación académica general para obtener como resultado un buen instalador, negándose a reconocer el hecho de que la tecnología involucrada que este accionar ha alcanzando ya una complejidad tal que la profesión de instalador implica necesariamente una formación altamente especializada, que por el momento no la entregan las Universidades o Institutos Profesionales. Lo dicho, sin embargo, no debe entenderse como una descalificación a los instaladores, habiendo trabajado por años en estrecho contacto, el autor siente por ellos un gran respecto y aprecia la capacidad y responsabilidad mostrada en la generalidad de los casos. El pensamiento es que en las actuales condiciones se debe desperdiciar una parte importante del potencial profesional por la falta de orientación en cuanto a las posibilidades de perfeccionamiento, la falta de una adecuada información especializada, carencia que explica en gran parte el éxito de este texto de alcances tan modestos. 21 Si se ha de tomar como modelo a países desarrollados tal vez sea una de las mejores posibilidades de imitar. Se ha de buscar, como en aquellos países la fórmula para perfeccionar a los profesionales del área tecnológica, como lo son en el caso planteado los instaladores, las Universidades deberían despojarse un tanto de su actual aire de aparente superioridad y aceptar una verdad tan simple como que el trabajar en el proyecto y ejecución de instalaciones de consumo es también hacer Ingeniería. La finalidad de un instituto superior no debe ser exclusivamente la de formar investigadores, magisters o doctores~ si bien a nadie se le ocurriría oponerse a ello - debe existir también un espacio vital en puedan desarrollar y perfeccionar sus aptitudes quienes han seguido el camino de la aplicación tecnológica de sus conocimientos. Una Línea de acción posible sería tal vez la de organizar, al amparo de las Universidades, Seminarios, Convenciones, Foros, Panales de Trabajo que le permitan a los profesionales estar al día en cuanto a los adelantos en tecnología de materiales y de métodos. Este quehacer se estima que además se traduciría necesariamente en un proceso de normalización masivo y macizo, proceso que deberá responder a la realidad tecnológica nacional tan nuestra, que hace en mucho casos imposible la simple traducción de normas internacionales, como lo han propuesto en más de alguna oportunidad algunos académicos tan profundamente desvinculados del quehacer profesional diario. A modo de concluir esta reseña seria importante empezar a pensar, con bastante retraso tal vez, pero de una vez por todas, como va a afectar a nuestro subdesarrollado país el cambio de sistema de Unidades en EE.UU. Este cambio, programado en 1970 para producirse en 1980, fue en aquel año postergado con grandes explicaciones a la comunidad tecnológica internacional hasta 1985 oportunidades que sin mayores explicaciones se lo postergó por plazo indefinido. Según la última información disponible 1990 es la fecha definitiva para el cambio. La pregunta es hasta donde este cambio va a afectarnos. Por de pronto una parte importante de la maquinaria industrial instalada en los últimos años es de segunda mano y de procedencia norteamericana. La razón de esto es que maquinaria de niveles y calidad de producción no conocidas en el país, está en su país de origen totalmente depreciada y está fabricada según el sistema de unidades inglés, en tanto la maquinaria que la está reemplazando está ya construida en el Sistema Internacional de Unidades, nuestro viejo y conocido Sistema Métrico totalmente remozado corregido y aumentado. Se está adquiriendo entonces chatarra de lujo, para la cual en un futuro no existirán repuestos, nuestro país que adoptó el sistema métrico como oficial para la República por ley al año 1849, se verá obligado a seguir defendiendo la aplicación del sistema inglés porque una parte muy importante de un parque industrial está formado por maquinarias construida según ese sistema. Es interesante preguntar que se está haciendo al respecto, pregunta que por lo demás se ha formulado en repetidas oportunidades en el pasado. Se ha argumentado en aquellas oportunidades pretéritas que por ser un país subdesarrollado estamos condenados a aceptar esta situación con una posición fatalista y, por lo demás, en este problema no estamos solos, por el contrario nuestros compañeros de sufrimiento son numerosos. Vale la pena recordar en esta ocasión la opinión popular generalizada sobre los males de muchos. 22 EL EMPALME 1.0. ASPECTOS GENERALES El Empalme está constituido por un conjunto de materiales y equipos eléctricos cuya finalidad es servir de interconexión entre la red de servicio público y una instalación interior; proporciona además un punto de medición de la energía eléctrica que dicha instalación consume, registrándose también en algunos casos contemplados en la estructura tarifaria fijada por ley, la potencia que se demanda de la red. Ver Apéndice I "Análisis de tarifas". Básicamente un Empalme está formado por los siguientes componentes: - Acometida, son los conductores y sus accesorios de canalización que van entre la red de distribución y el punto de soporte de la caja de empalme, el cual puede ser un poste adosado a un muro de la edificación de la propiedad considerada. Atendiendo a las condiciones impuestas por la red pública o por el terreno mismo, esta acometida puede ser aérea o subterránea. - Bajada, son los conductores y sus accesorios de canalización que van entre el punto de anclaje de la acometida y la caja de empalme; sirven para unir a aquella con los equipos de protección y medida.Se entiende aplicado este concepto solo a los empalmes con acometida aérea, por cuanto en tales casos hay un cambio de tipo de conductores y canalización entre la acometida y la bajada; no sucede lo mismo en los empalmes de acometida subterránea en los cuales la canalización entre la red pública y la caja de empalme es única y continua. - Caja de Empalme, es una caja o gabinete metálico que contiene él o los equipos de medida, la protección del empalme y eventualmente una regleta especial de conexiones que permite, entre otras cosas, intercalar medidores patrón con el fin de contrastar el equipo de medida y eventualmente calibrarlo. 1.1. CIJKSIFICACION DE LOS EMPALMES Los Empalmes se agruparán según los siguientes criterios de clasificación como sigue: Según fases empleadas Monofásicos simples Monofásicos pareados Monofásicos colectivos Trifásicos Según su forma constructiva Aéreos Subterráneos Según la tensión de conexión En alta tensión En baja tensión 23 Según forma de medición Con medición directa 1. Con medición a través de transformadores de medida (de corriente y/o voltaje) 2. Con medición sólo de energía activa (kWh) 3. Con medición de energía activa (kWh) y energía reactiva (kAR) 4. Según la tarifa aplicada (Ver Apéndice I) 5. Sólo con medición de energía activa 6. Con medición de energía y demanda contratada. 7. Con medición de energía y medición única de demanda. 8. Con medición de energía y medición diferenciada para la demanda en horas de punta y la demanda fuera de horas de punta. En los dos últimos casos se mide también la energía reactiva como parte de aplicación de la tarifa respectiva y en el antepenúltimo caso, esta medición se hace de acuerdo a la capacidad del Empalme, ver Tabla N' 1.3. 1.2. CAPACIDAD Y DESIGNACION DE LOS E14PALMES Entre los años 1970 y 1987 estuvo trabajando una Comisión de la Asociación de Empresas de Servicio Público con la participación de la entonces Superintendencia de Servicios Eléctricos y Gas, actual de Energía y Combustibles, SEC. El objetivo de esta Comisión era elaborar una normalización a nivel nacional, completa en cuanto a la ejecución, capacidades materiales, etc, de empalmes; este trabajo condujo a la dictación de las normas NSEG 12 En. 79 y NSEG 14 En. 76. Lamentablemente, por la defección de una de las Empresas integrantes, cuyos representantes no supieron ver los alcances y ventajas para el país y contar con un cuerpo normativo sólido y coherente como era el planteado, el trabajo de esta Comisión se paralizó y gran parte de sus frutos se han perdido. En tales condiciones se citará la nomenclatura y capacidades de los Empalmes de CHILECTRA que es la más completa a nivel nacional y en cierta medida está enmarcada dentro de la orientación definida por aquella Comisión. En la tabla N' 1.1 se dan las capacidades y designaciones de los Empalmes entregados por CHILECTRA, en Baja Tensión; en la nomenclatura indicada los distintos índices tienen los siguientes significados: A - Empalme aéreo S - Empalme Subterráneo R - Empalme con medición de energía activa y reactiva. La ausencia de este índice señala que sólo se mide energía activa. Cifra n@rica - Es sólo una cifra de identificación cuyo monto corresponde al valor de la capacidad máxima del empalme expresada en KVA, redondeada a un múltiplo de tres o a la decena más próxima. 24 Ejemplo: La designación AR-100, corresponde a un empalme aéreo, con medición de energía activa y reactiva con una capacidad del orden de 100 kVA (el valor real de la capacidad máxima es de 94, 5 kVA). En la Fig. 1.1 y siguientes se muestran las disposiciones de montaje de los diversos empalmes en Baja Tensión.25 26 27 En cuanto a los Empalmes en alta tensión no existe una clasificación explícita de las distintas alternativas constructivas de ellos. Básicamente un empalme en alta tensión podrá tener medición en baja tensión, instalando el equipo de medida aguas abajo del transformador de potencia o medición en alta tensión utilizando transformadores de medición. En cuanto a fijar una capacidad límite para construir un empalme en alta o baja tensión no existe un criterio rígido sino que se siguen las líneas generales que se indican: Por razones obvias la existencia de un empalme en AT será obligado cuando en una zona sólo existe red de distribución de AT y la implementación de un empalme en BT sea económicamente inconveniente. En el caso de existir redes de BT se prefiere limitar la potencia entregada en baja tensión a valores no superiores a 100 kVA en zonas de redes aéreas. En zonas de distribución subterránea la capacidad para los empalmes de BT puede ser mayor, sobre todo en la zona del centro de Santiago conocida como Network en donde en condiciones excepcionales se dan potencias superiores a los 340 kVA tabulados como capacidad normal. 1.3. DISPOSICIONES NORMATIVAS SOBRE EMPALMES 1.3.1 Empalma en B.T. Respecto a la ubicación de las cajas de empalme, las cuales contienenel equipo de medida y sus protecciones, la norma N Ch Elec 4/84 establece que en el caso de BT éstas podrán montarse sobre una fachada de la edificación, si dicha fachada queda ubicada dentro de un semicírculo de 15 m de radio cuyo centro se encuentre en la puerta de acceso de la propiedad; en caso contrario deberán montarse sobre un muro o poste ubicados próximos a la línea de cierre de la propiedad, dentro del límite señalado. En la fig. 1.0 se ilustra gráficamente el alcance de esta disposición. 1.3.2. Empalmes múltiples Para los edificios de altura se establecen en la norma tres modalidades de ejecución de empalmes, a saber: concentrados, verticales y mixtos. Este mismo criterio puede aplicarse a colectivos horizontales extensos en que produzcan condiciones similares de un edificio de altura. 28 En los empalmes concentrados, todas las cajas de empalme de las distintas dependencias y servicios del edificio estarán ubicadas en un recinto único destinado a este fin. La norma acepta este tipo de ejecución sólo para edificios de hasta 5 pisos con cuatro departamentos u oficinas independientes por piso, si a éstos sumamos la existencia de un empalme monofásico para alumbrado general y uno trifásico para fuerza (ascensores y bombas de agua, si existen) ello nos daría un máximo de 22 empalmes concentrados en este punto único. Esta disposición, que corresponde a la situación planteada por una forma constructiva típica, puede ser obviada cuando por razones de diseño arquitectónico se produce una gran concentración de oficinas o locales comerciales por piso; en tal caso la Norma acepta que el número de empalmes que puedan concentrarse sobrepasen a la cantidad fijada anteriormente sin fijar un límite. Esta condición se presenta por ejemplo en galerías comerciales, en las que existe una gran cantidad de locales de superficie generalmente pequeña. La Empresa Eléctrica alimenta estos empalmes a través de un 29 30 31 arranque de la red que llega a una caja de fusibles y de allí pasa a una caja de distribución desde donde se deriva a cada empalme; en las Figs. 1.2 a 1.3 se muestra una disposición típica de empalme concentrado. Por otra parte la Norma CHILECTRA EN-1101 establece respecto de los empalmes para edificios colectivos de altura que, en este tipo de edificios, cuando exista red o arranque de distribución en ambos extremos de ellos, se aceptará que los empalmes queden concentrados en estos puntos, pudiendo existir un único nicho de empalmes en cada extremo, con una disposición similar a la mostrada en la Fi.g. 1.2.1. Cuando se exceden las limitaciones impuestas a la concentración de empalmes, éstos se pueden ejecutar en su modalidad vertical, en cuyo caso se colocarán las cajas de empalme piso por piso, o bien, en la modalidad mixta en la cual se pueden concentrar empalmes de grupos de pisos sin que se sobrepasen las condiciones impuestas en cada punto de concentración. En la fig. 1.2.2 y 1.3 se muestran gráficamente ejemplos de estas modalidades de ejecución. La norma termina exigiendo la presentación de un detalle de montaje de los empalmes dentro del proyecto general de la instalación; la forma de desarrollar este detalle se muestra en la fig. 1.2.3 y con el fin de facilitar el análisis de caso particular se incluye la fig 1.4 con las condiciones que impone CHILECTRA para la ejecución de este tipo de empalme, así como también en la fig. 1.2.5 se muestran las dimensiones de las cajas de derivación y de fusibles. 1.3.3 Empalmes en AT Los empalmes en AT pueden presentar las siguientes alternativas: empalmes a la intemperie, los que adoptan generalmente la forma constructiva de un empalme aéreo como el mostrado en las figs 1.12 y 1.12.2 o bien, un caso mucho menos frecuente, un módulo de medición en subestaciones modulares, y los empalmes dentro de construcciones los que tienen, de acuerdo a las exigencias de CHILECTRA, la forma de montaje que se muestran en las figs. 1.12, 1.13 y 1.14. Estas figuras citadas son bastante elocuentes en cuanto a la disposición de montaje de estos empalmes, razón por la cual no se harán mayores comentarios sobre el tema. 32 33 34 35 36 37 38 39 1.4. ALGUNAS CONSIDERACIONES BASICAS DE SEGURIDAD Al respecto a ciertas consideraciones mínimas de seguridad hará que el funcionamiento de los empalmes está libre de todo problema y sea eficiente. En primer lugar, en el caso de los empalmes múltiples y en empalmes en AT, el recinto o nicho en que estos estén ubicados deberá tener esa única y exclusiva finalidad; por lo tanto, no se deberá usar estos lugares como bodega de materiales o desperdicios, ni como sitio de estadía de personal, costumbres que lamentablemente en nuestro medio son muy usuales. Estos nichos no deben tampoco compartir su espacio con empalmes de agua potable o gas y en caso de estar en recintos cerrados los empalmes de otros servicios deben estar en recintos separados. Es permisible, sin embargo, que en un nicho o recinto eléctrico existan empalmes telefónicos, siempre que el sistema eléctrico no produzca interferencias en las comunicaciones y siempre que ambos servicios dispongan de los adecuados espacios de operación, de modo que los trabajos que sean necesario efectuar en un sistema no comprometan la seguridad e integridad del otro. 1.5 COMENTARIO FINAL Pese a que por tratarse de una reimpresi6n y no de una nueva edición, no se han incluido nuevas materias respecto del texto publicado en 1990, los fuertes cambios de criterio producidos en cuanto a la normalización sobre concentración de empalmes han obligado a intercalar este comentario, a propósito de las actuales condiciones establecidas por las Empresas Eléctricas, en particular por CHILECTRA, sobre esta materia Es así que, a despecho de cualquier opinión en contrario fundamentada o no, CHILECTRA, sobrepasando a juicio del autor el marco legal vigente, ha desechado en la práctica la aplicación del concepto de empalmes distribuídos, inclinándose por la forma constructiva de empalmes concentrados para los edificios de altura y similares. En esto ha contado con el acuerdo tácito de las empresas constructoras, para quienes parece lesivo a sus intereses el proveer de espacio para la construcción de empalmes piso a piso o por zonas de un edificio, pareciéndoles mas funcional a sus necesidades el entregar un único espacio de concentración, de lasdimensiones lo mas reducidas y en la ubicación menos notoria posibles. Todo esto trae como consecuencia la aparición de un microsistema de distribución entre los empalmes y las instalaciones individuales, el que sería parte de la instalación interior de acuerdo a la legislación vigente, pero que por ocupar espacios comunes del edifico se transforma de hecho en tierra de nadie; a esto se suma la aceptación más o menos formal por parte de SEC del uso de escalerillas portaconductores para la canalización de los alimentadores integrantes de este microsistema. En esta última situación, aceptada de hecho por la sola potestad funcionaria, puesto que no puede considerarse que sea una norma establecida atendiendo a que no se cumplió con las correspondientes tapas de estudio, la más importante de las cuales es la consulta pública, el autor ve los siguientes inconvenientes: 40 Por razones de defender a ultranza sus intereses económicos propios, las empresas constructoras asignan a los espacios de canalización de estos alimentadores dimension,- insuficientes en la proporción mayoritaria de las construcciones; esto trae consigo ue, en general, las normas sobre canalización de conductores en escalerillas no se respeten, instalándose un mayor número de conductores que los aceptados por la norma. Esto, que podría subsanarse aplicando factores de corrección a la capacidad de transporte de los conductores, no puede solucionarse dado que estos actores de corrección deberían aumentar las secciones de conductor necesitándose por ello un mayor espacio de instalación; como puede preciarse se está entonces ante un círculo vicioso creado por una disposición adoptada sin mayor análisis. No existe un criterio de inspección y mantención de estos alimentadores pues en la mayoría de los casos los usuarios ni ¡quiera tendrán conocimiento de su existencia, ni menos que son de u responsabilidad; por otra parte no pueden considerarse como responsabilidad de la administración del edificio puesto que son na propiedad privada y no un servicio común pese a ocupar areas omunes. En las precarias condiciones descritas la integridad de los alimentadores no puede garantizarse responsablemente y este espacio pareado de canalización común es una fuente potencial de fallas. Al no existir separación física entre alimentadores de distintos propietarios, una falla en uno de ellos puede llegar a comprometer la totalidad de los otros usuarios o, con suerte, a los inmediatamente contiguos a los conductores fallados, quedando estos usuarios totalmente indefensos frente a esta contingencia dado que no existen responsables al no contravenirse ninguna norma construyendo las instalaciones de esta manera. - Por lo mismo cada usuario está expuesto a que algún vecino, por ignorancia o bien en forma dolosa, "cuelgue" de su alimentador consumos que no le pertenecen y que podría estar pagando sin tener la más mínima idea que ello esté sucediendo. Situaciones como la expuesta, que con un criterio simplista se podrían calificar de exageraciones y pensar que nunca sucederá nada de lo descrito, son consecuencia exclusivamente de la adopción de medidas autoritarias inconsultas, influídas por la presión de intereses subsidiarios; una vez más y hasta la majadería se repetirá: un proceso de normalización en el area eléctrica es una necesidad nacional ineludible. 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 2 . C A L C U L 0 D E L I N E A S 2.1. CONCEPTOS BASICOS El dimensionamiento de una línea que lleve energía eléctrica requiere de conciliar cuatro aspectos fundamentales, a saber: a) que la línea asegure que las pérdidas de energía en ella son las mínimas compatibles con el buen funcionamiento de la instalación; b) que los conductores, en condiciones normales de operación sean capaces de transportar la corriente que solicita el consumo sin exceder sus temperaturas normales de servicio; c) que en condiciones de falla soporten las solicitaciones que el sistema les impone y d) que las condiciones de instalación de los conductores aseguren la integridad mecánica de ellos y de sus aislaciones. El primero de los aspectos que soluciona calculando la caída de voltaje que se produce en los conductores de una línea al circular por ellos la corriente de carga; el segundo, verificando en las tablas de capacidades de transporte que no se excedan los valores allí fijados para la sección correspondiente al caso estudiado, el tercero, verificando que el conductor soporte las máximas corrientes transitorias que pueden circular en caso de cortocircuito, y el cuarto verificando que las cantidades de conductores en el ducto que los lleva es la adecuada o efectuando el cálculo del comportamiento mecánico cuando se trata de líneas aéreas. 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 En el caso de los conductores desnudos la capacidad de transporte estará limitada por la máxima temperatura que elconductor es capaz de soportar sin variar sensiblemente sus propiedades mecánicas. Esto explica la marcada diferencia de capacidad de transporte que se puede apreciar entre un conductor desnudo y un conductor aislado, a igualdad de secciones. En la situación anotada, cualquier elemento o condición ajena al conductor, que afecte a su normal capacidad de radiación de calor, hará disminuir proporcionalmente su capacidad de transporte de corriente. Entre estas condiciones y elementos se encuentran la presencia de otros conductores colocados junto al conductor analizado, la temperatura ambiente y otros similares. Por esta razón, la capacidad de transporte de los conductores se fija bajo ciertas condiciones establecidas como normales, por ejemplo, se considera como temperatura ambiental normal 30 C, se considera que hasta tres conductores juntos en un ducto, no afectan recíprocamente sus capacidades de transporte y se considera que para conductores tendidos al aire libre una separación entre conductores igual por lo menos al diámetro de cada conductor, es suficiente para que no haya influencia entre ellos. Oficialmente las normas nacionales, específicamente la Norma NCh Elec 4.84, sólo han homologado el comportamiento de los conductores son aislaciones de PVC para temperaturas de servicio de 55 C y 60 C y 75 C, pero no se puede negar el hecho de que aislantes para temperaturas de servicio de 90 C se están utilizando en el país desde hace ya algunos años y no es lógico desperdiciar su mayor capacidad porque no se ha cumplido con un trámite formal; como se dirá en repetidas oportunidades a lo largo de este texto, esta es una de las tantas ocasiones en que la tecnología utilizada en nuestro medio ha superado a las normas nacionales. Por esta razón, a pesar de no ser oficialmente aceptadas se incluyen además de las tablas de capacidades de transporte para conductores con aislaciones de 90 C, como son el PVC tipo THH (W o N dependiendo de la cubierta), el Etil-VinilAcetato (EVA), el Etil propileno (EP), y el Polietileno reticulado (XLPE) ; estas capacidades corresponden a las dadas por los fabricantes. De igual manera, sin estar incluidas en las normas oficiales se entrega como un dato muchas veces necesario, la capacidad de transporte de los conductores desnudos. Todos los valores mencionados se muestran en las tablas 2.2 y 2.3. 2.3.2. Factores de Correcci6n de la Capacidad de Transporte. De acuerdo a lo expuesto, la capacidad de transporte de - 71 - 72 73 74 los conductores, se ve limitada por la cantidad de conductores que se coloque en la misma tubería o ducto, y por la temperatura ambiente; las tablas 2.2y 2.3 están dadas para temperaturas ambientes de 30 C, que es la temperatura dable de esperar en ambientes normales. Si se encuentran mayores valores el conductor verá limitada su capacidad de transporte puesto que la cantidad de calor que pueda irradiar en este caso será menor; a la inversa, si la temperatura ambiente es menor de 30 C, la capacidad de transporte aumentará. Esta última situación se da en la zona austral de nuestro país. Para corregir la capacidad de transporte de corriente, por las condiciones anotadas, se dan los siguientes factores de corrección por los cuales deben afectarse los valores de las tablas 2.2 y 2.3 para obtener la capacidad real de transporte de los conductores en situaciones distintas a las allí señaladas. Las tablas 2.4 y 2.5 son las establecidas por SEC para aplicarse a los conductores de PVC, la Comisión Electrotécnica Internacional CEI recomienda los valores mostrados en la tabla 2.6 como factores de corrección por temperatura para conductores de PVC de temperatura de servicio de 70 C. 75 76 77 Junto a estos factores se deberán aplicar los factores de corrección por cantidad de conductores, si procede; en cuanto a factores de corrección por temperatura ambiente, en este caso, se puede prescindir de ellos, salvo situaciones extremas, por cuanto a la profundidad a que están enterrados los ductos prácticamente la temperatura ambiente no es afectada por los cambios en la superficie. 2.3.3. Comportamiento de los Conductores al Cortocircuito Un aspecto muy importante en el dimensionamiento de una línea es su comportamiento frente a las corrientes de cortocircuito que pueden circular por ella. Una vez calculadas las corrientes de cortocircuito (ver Sección 3 "Cálculo de Cortocircuítos y determinados los tiempos que estas corrientes estarán circulando (ver Sección 4, párrafo 4.4 "Selectividad y Coordinacion") se deberá verificar que el conductor seleccionado de acuerdo a los cálculos indicados en los párrafos precedentes, es capaz de soportar dichas corrientes de cortocircuitos durante este tiempo. En la figura 2.12 se indican las corrientes máximas de corto circuítos que puede soportar un conductor, en función del tiempo de duración de la falla. Estas curvas se han construido sobre la base que la máxima temperatura transitoria que puede alcanzar un cable con aislación de PVC es de 160 C. para tiempo de falla no superiores a 5 segundos En caso de que un conductor dado no soporte la corriente de cortocircuito en un punto del sistema quedan dos alternativas, una aumentar la sección del conductor hasta conseguir la capacidad adecuada y la otra cambiar las protecciones por otras que limiten el cortocircuito o limiten el tiempo de falla. 2.3.4. Sistemas de canalización La norma Nch Elec 4.84 establece trece sistemas de canalización para líneas eléctricas, entendiéndose por canalización, de acuerdo a la definición dada por esta norma, al conjunto de conductores eléctricos y accesorios que aseguran su fijación y protección mecánica. 78 79 Analizar in extenso cada uno de estos sistemas escapa al alcance que se quiere dar a este texto, sin embargo por tratarse de uno de los métodos más utilizados se comentarán algunos aspectos del método de conductores en tuberías; en todos los demás casos el lector deberá remitirse a la norma. Aparte de los distintos tipos de tuberías que es posible utilizar como sistema de canalización, con las limitaciones y posibilidades que brinda en cada caso la norma, un aspecto importante es la determinación de la cantidad máxima de conductores que es posible instalarse en una tubería de un diámetro dado. La norma establece las cantidades máximas de conductores tipo NYA, NSYA, THW, TW, T y TTU en diversos tipos de tuberías y condiciones de instalación; estas cantidades se muestran en las tablas 2.7 a 2.11. Respetando el mismo criterio adoptado por la norma para fijar estas cantidades y por comparación de los diámetros exteriores de los distintos tipos de conductores se ha extendido el campo de aplicación de estas tablas a los conductores EVA, EPR, THHW, THHN, THWN, XU, XTU. Por otra parte, un caso interesante de analizar es el del alambrado de una tubería con conductores de distinta sección; dado que las tablas mostradas dan cantidades para conductores de igual sección. Cuando esta situación se enfrenta en un proyecto de una instalación nueva el criterio usual es tratar a todos los conductores como siendo de la sección mayor, sin embargo, cuando se trata de reutilizar una tubería existente es frecuente encontrarse con situaciones límite según las cuales el criterio indicado-parecería mostrar que la tubería existente no satisface una situación ideal, bien cuando se quiere aprovechar lo dispuesto en 8.0.1.2. la norma Nch Elec 4.84 y se pretende utilizar la misma tubería para canalizar el circuito de potencia y el de control de un motor, la diferencia de secciones presente hace inoperante el criterio de igualdad. Para tales casos la misma norma citada establece los siguiente criterios mediante los cuales se puede determinar en cada situación la cantidad máxima de conductores posibles de instalar en una tubería dada: 1.- El conductor o haz de conductores dentro de la tubería no debe ocupar más del 50% de la sección transversal de la tubería si se trata de un conductor, no más del 31% si se trata de dos conductores y no más de 35% si se trata de tres o más conductores. 80 81 82 83 84 85 estimadas de la instalación, las dimensiones y calidad de los conductores que se emplearán en el tendido de una línea. Sin embargo, durante la ejecución de la línea misma aparecerán diversos problemas de terreno que comprometerán, en una u otra forma, la calidad de ella. La solución de la mayoría de estos problemas es ya tradicional y su discusión escaparía un tanto al alcance de este texto, pero, en razón a que de un tiempo a esta parte en el mercado nacional se están ofreciendo diversos artículos bastante novedosos en nuestro medio, ha parecido interesante analizar algunos de ellos, que son aplicables en el tendido de líneas tanto aéreas, como en ductos o subterráneas. Estos productos tienden a solucionar el problema crítico que se ha presentado en los puntos de unión de conductores, sean éstos uniones intermedidas, uniones terminales o derivaciones, por cuanto en dichos puntos la calidad de la línea se ve comprometida, ya sea desde un punto de vista mecánico o desde el punto de vista de conducción o aislaci¿)n eléctrica, pudiendo resultar una calidad inaceptable, si dichas uniones o derivaciones no se efectúan en forma adecuada. 2.3.5.1 Uniones en Líneas. La necesidad de conectar una línea a los equipos, prolongarla más allá de un límite dado o derivar un arranque desde una línea troncal hacia consumos secundarios, fija toda una técnica de ejecución de uniones. Desde un punto de vista general, las uniones pueden clasificarse en dos grandes grupos: las uniones soldadas y las uniones por presión. Las uniones soldadas a su vez pueden agruparse en uniones soldadas por fusión de los conductores que intervienen y, las uniones soldadas por adición de un elemento de bajo punto de fusión, siendo el representante de este último grupo de soldadura plomo-estaño. Por su parte, las uniones de presión pueden agruparse en uniones efectuadas a una presión mecánica mediana y las uniones efectuadas a una presión mecánica alta. Se hará un análisis crítico de las características de cada uno de estos métodos de unión, partiendo de una rápida revisión de los fenómenos que se producen en un contacto eléctrico, puesto que en varios de los sistemas de unión, la conducción de energía eléctrica se hará por el contactoentre los conductores que se unen entre sí o a través de piezas de contacto intermedias. 86 2.3.5.2. Teoría de Contactos Cuando dos conductores cualquiera se ponen en contacto, a menudo se supone erróneamente, que el área de conducción eléctrica corresponde el área geométrico del contacto; esta suposición está bastante lejos de la realidad. Si se observa bajo un microscopio una superficie metálica en apariencia perfectamente lisa, se podrá apreciar que dicha superficie está formada por pequeñísimas depresiones y protuberancias, de distintas dimensiones. Si se recuerda que la energía eléctrica se transmite por el desplazamiento de electrones, estas pequeñas dimensiones adquieren en proporción a éstos, magnitudes gigantescas. Siguiendo con el análisis desde un punto de vista estrictamente ideal y suponiendo los metales en contacto como perfectamente rígidos e indeformables, los puntos posibles de unión entre dos piezas en contacto, serían solamente tres, que corresponderían a las protuberancias microcópicas más sobresalientes, sin importar la extensión del área geométrico de las piezas. Como en realidad los metales son elásticos y deformables, la cantidad de puntos de unión es obviamente superior a tres y aumentará en la medida que se ejerza una mayor presión sobre las piezas en contacto. En todo caso, la superficie de contacto, obtenida como la suma de estos contactos puntuales, sigue siendo manifiestamente inferior a la superficie geométrico. En la Fig. 2.14 se puede ver gráficamente el alcance de este análisis. La presencia de estos contactos puntuales origina altas densidades de corriente en dichos puntos y calentamientos considerables, si la cantidad de ellos es insuficiente, vale decir, si la unión no está hecha adecuadamente. Las diversas técnicas de unión tienden tanto a aumentar los puntos de contactos entre los conductores, como a disminuir o eliminar totalmente los interticios entre ellos. Estos objetivos se lograrán aumentando la presión ejercida sobre la unión, como se dijo anteriormente, o bien, rellenando conductores participantes que se o que se agrega. 87 2.3.5.3 Características de las Uniones de Soldaduras Plomo-Estaño. La soldadura plomo estaño tiene un bajo punto de fusión, alrededor de 300 C, muy por debajo del punto de fusión del cobre, con el cual se emplea preferentemente, que es del orden de 1100 C. Sin embargo, estando el cobre limpio, libre de su película superficial de óxido y en presencia de fundentes adecuados, a la temperatura de fusión de la soldadura, ambos materiales reacciona adhiriéndose la soldadura a la superficie del cobre (proceso de estañado) . Este comportamiento de ambos materiales, se aprovecha para rellenar los interticios entre conductores de cobre en contacto, con soldadura. Como las características mecánicas de la soldadura plomo estaño son malas, la unión debe ser mecánicamente resistente antes de agregar la soldadura. Esta característica origina una diversidad de modalidades de ejecución de este tipo de uniones que va desde la elemental "cola de chancho" hasta la más sofisticado de las uniones o derivaciones entre cables de muchas hebras. Esta técnica de unión se ha usado por muchos años, tiene una serie de inconvenientes, pese a que desde un punto de vista eléctrico, sus resultados son aceptables. Algunos de sus inconvenientes más notorios son los siguientes: - Por la variedad de modalidades de ejecución, generalmente se necesita personal especializado para ejecutarlas. - Su ejecución es lenta y laboriosa. - Por la confusión bastante frecuente entre los conceptos de calor y temperatura, es común que se dañe la aislación de Ios conductores en la vecindad de la unión, por no usar la fuente de calor adecuada al tamaño de la unión. Esto es particularmente cierto, en uniones de conductores de baja sección o cuando existen diferencias apreciables entre las secciones de los conductores que se unirán. - La unión tiene una baja capacidad de sobrecarga y en instalaciones de altas potencias, se da con cierta frecuencia el caso de que la soldadura, fluye, perdiéndose las características eléctricas de la unión, frente a calentamientos transitorios. Todos los inconvenientes anotados se traducen finalmente en un elevado costo de ejecución y mantención de la unión. 88 2.3.5.4. Características de la Uni6n por Fusi6n de los Conductores. Esta técnica de unión era muy poco usada hasta hace un corto tiempo atrás, por requerir, en general, de un equipo de manejo complicado y de gran cuidado en su ejecucion. Estos inconvenientes se han subsanado con el proceso de soldadura exotérmica, o por autofusión que se analizará en el párrafo 4.3.10. Se puede adelantar sin embargo, que en dicho proceso, el choque térmico que origina la fusión de los conductores, los debilita mecánicamente, razón por la cual este método de unión se puede emplear con ventaja sólo en líneas que no queden sometidas a tensiones mecánicas considerables. 2.3.5.5. Características de las Uniones por Compresión Mecánica. Corno se dijo anteriormente, existen dos tipos de uniones por compresión. En las primeras, las uniones de compresión media, se trabaja en la zona de deformaciones elásticas de los materiales que participan en la unión. El área necesaria para obtener la adecuada resistencia al deslizamiento de la unión, se obtienen por la extensión del área geométrico, resultando piezas de unión y conductores en contacto, proporcionalmente extensos y voluminosos. Los representantes típicos de este método, son las prensas apernadas, en sus diversas modalidades. Sus principales inconvenientes son el gran volumen y ejecución complicada de las prensas a fin de evitar que se suelten con el uso; todo esto se traduce en un costo elevado. Su montaje es lento y debe efectuarse en forma cuidadosa. Tradicionalmente se usa este método en la ejecución de líneas aéreas. La técnica de ejecución de uniones por alta compresión es relativamente nueva, y en los últimos años ha alcanzado gran difusión en nuestro medio, por esta razón se analizará con un poco más de detalle. En este tipo de unión se trabaja en la zona de deformaciones plásticas de los materiales empleados, pero naturalmente por debajo del límite de fluencia de ellos. Dado que la presión necesaria para la correcta ejecución y funcionamiento de cada unión requiere de valores bastante precisos, las uniones deben ser hechas con herramientaso 89 90 91 92 valor fijo, su incidencia dejará de ser significativa en la medida en que aumente la cantidad de uniones que sea necesario efectuar. 2.3.4.6. Aislaci6n de las Uniones Cuando se unen dos conductores aislados, como el punto de unión ha perdido necesariamente su aislaci6n, el problema inmediato es tratar de recuperar esa aislaci6n, con una calidad equivalente a la que tenían los conductores antes de efectuar la unión. Tradicionalmente en nuestro país, se han empleado huinchas aislantes de diversas calidades para aislación de uniones en B.T., siendo los resultados obtenidos de calidad bastante desuniforme y en promedio dudoso. Para A.T., si bien es cierto, los resultados son más seguros, los métodos empleados son en general, engorrosos y los puntos aislados resultan de un volumen considerablemente mayor que el de¡ cable original. Dentro de los nuevos productos ofrecidos en el mercado nacional, aparecieron hace algún tiempo, como una buena solución, las resinas epóxicas, lamentablemente la oferta de este producto no ha sido suficiente y por otra parte, presentan la desventaja de tener una ejecución bastante lenta. UItimamente se está ofreciendo un nuevo material plástico de excelentes características mecánicas y una alta rigidez dieléctrica, que permite su aplicación sin aditamentos
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